Vysoké Učení Technické V Brně Brno University of Technology
Total Page:16
File Type:pdf, Size:1020Kb
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV TELEKOMUNIKACÍ FACULTY OF ELECTRICAL ENGINEERING AND COMMUNICATION DEPARTMENT OF TELECOMMUNICATIONS MOŽNOSTI PŘENOSU SIGNALIZACE SS7 PŘES IP SÍŤ S VYUŽITÍM ÚSTŘEDNY YATE THE POSSIBILITIES OF SS7 SIGNALLING TRANSPORT OVER IP NETWORK USING YATE SWITCH DIPLOMOVÁ PRÁCE MASTER'S THESIS AUTOR PRÁCE Bc. MHANNAD AL-ANQARI AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE Ing. PAVEL ŠILHAVÝ, Ph.D. SUPERVISOR BRNO 2013 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Ústav telekomunikací Diplomová práce magisterský navazující studijní obor Telekomunikační a informační technika Student: Bc. Mhannad Al-Anqari ID: 83956 Ročník: 2 Akademický rok: 2012/2013 NÁZEV TÉMATU: Možnosti přenosu signalizace SS7 přes IP síť s využitím ústředny YATE POKYNY PRO VYPRACOVÁNÍ: Nastudujte možnosti přenosu signalizačního systému číslo 7 (SS7) přes síť na bázi IP protokolu a protokoly specifikujícím jeho konverzi. Zaměřte se zejména na protokoly SIGTRAN, BICC a SIP-T. Vytvořte experimentální konvergovanou síť s pomocí Open Source PBX YATE (Yet Another Telephony Engine), kde jsou tyto protokoly implementovány. Na základě realizovaných experimentů porovnejte dle Vámi specifikovaných kritérií jednotlivé přístupy. Vytvořte laboratorní úlohu, která umožní seznámení s jednotlivými přístupy. Text vlastní práce bude obsahovat podrobné návody instalace a konfigurace dílčích částí. DOPORUČENÁ LITERATURA: [1] Russell, T.. Signaling System #7. McGraw-Hill, New York 2002 , ISBN 0-07-146879-X [2] Bosse, J.G.. Signaling in telecommunication networks. John Wiley & Sons, Ltd. En-gland 2002 , ISBN 0-471-66288-7. [3] Freeman, R.L.. Telecommunication system engineering. John Wiley & Sons, 2004, ISBN 0-471-45133-9. [4] YATE - Main – Documentation. [online], [cit. 2010-10-11]. Dostupné z http://www.yate.null.ro. Termín zadání: 11.2.2013 Termín odevzdání: 29.5.2013 Vedoucí práce: Ing. Pavel Šilhavý, Ph.D. Konzultanti diplomové práce: prof. Ing. Kamil Vrba, CSc. UPOZORNĚNÍ: Předseda oborové rady Autor diplomové práce nesmí při vytváření diplomové práce porušit autorská práva třetích osob, zejména nesmí zasahovat nedovoleným způsobem do cizích autorských práv osobnostních a musí si být plně vědom následků porušení ustanovení § 11 a následujících autorského zákona č. 121/2000 Sb., včetně možných trestněprávních důsledků vyplývajících z ustanovení části druhé, hlavy VI. díl 4 Trestního zákoníku č.40/2009 Sb. Anotace: Diplomová Práce se věnuje problematikou signalizačního systému číslo 7 (SS7), a to zejména přenosem signalizace SS7 přes sítě na bázi IP protokolu. K ověření možností přenosu byla vytvořena konvergovaná síť s využitím Open Source PBX YATE, kde jsou potřebné protokoly implementovány. V úvodu diplomové práce je uveden popis signalizačního systému SS7, který je následován vysvětlením funkce každé z vrstev (MTP2 až aplikační) a přenášených zpráv síti SS7. Dále byla věnována pozornost protokolům, které umožňují přenos SS7 přes IP síť. V diplomové práci byla také popsána architektura PBX YATE, konfigurační soubory a způsoby instalace v operačním systému Linux. Rovněž byly stručně popsány důležité soubory pro realizaci této práce. Experimentální práce byly zahájeny s využitím dvojice virtuálních počítačů, které měly naistalovány dvě různé PBX, a to YATE a Asterisk. Dalším krokem byla realizace konvergované sítě pro ověření teoretických předpokladů. Pro tyto účely již byly využity servery s instalovanými TDM kartami. S pomocí těchto serverů byly ověřeny protokoly SS7, SIGTRAN, implementována MGCP brána a protokol SIP-T. Experimenty byly úspěšné, nicméně lze jistě pokračovat dalšími a ověřit další možnosti. I Abstract: This study examines the use of SS7 signaling system over IP networks by using the open source PBX YATE. At first it starts with describing the SS7 followed by an explanation of the function of each of its levels and the messages that are used within the SS7 network. The study then sheds some light on the ways of using SS7 inside IP network with the use of some protocols. It also discusses the architecture of YATE and its files, and how it is installed in Linux operating system. Finally, it describes the important files for delivering this task. The study was commenced by using two virtual machines that have two different open source PBX's which are YATE and Asterisk, and after acquiring some results by establishing communication between them via the means of SIP trunk, furthermore the study was extended to the laboratory in order to test it over real servers that have TDM cards, in order to apply the study by the means of SS7 protocols, SIGTRAN, MGCP gateway and SIP-T. The experiments have almost delivered successful communications after conducting a configuration for the files on multiple sides. II Prohlášení: Prohlašuji, že svou diplomovou práci na téma „Možnosti prenosu signalizace SS7 pres IP sít s využitím ústredny YATE“ jsem vypracoval samostatně pod vedením vedoucího diplomové práce a s použitím odborné literatury a dalších informačních zdrojů, které jsou všechny citovány v práci a uvedeny v seznamu literatury na konci práce. Jako autor uvedené diplomové práce dále prohlašuji, že v souvislosti s vytvořením této diplomové práce jsem neporušil autorská práva třetích osob, zejména jsem nezasáhl nedovoleným způsobem do cizích autorských práv osobnostních a jsem si plně vědom následků porušení ustanovení § 11 a následujících autorského zákona č. 121/2000 Sb., včetně možných trestněprávních důsledků vyplývajících z ustanovení § 152 trestního zákona č. 140/1961 Sb. V Brně dne 29.5.2013 ……………................................ podpis autora III Poděkování Děkuji vedoucímu práce Ing. Pavlovi Šilhavému, PhD., za velmi užitečnou metodickou pomoc a cenné rady při zpracování diplomové práce a především za projevenou ochotu a trpělivost. V Brně dne 29.5.2013 .......................................... podpis autora IV Faculty of Electrical Engineering and Communication Brno University of Technology Purkynova 118, CZ-61200 Brno, Czechia http://www.six.feec.vutbr.cz Poděkování Výzkum popsaný v této habilitační práci byl realizován v laboratořích podpořených z projektu SIX; registrační číslo CZ.1.05/2.1.00/03.0072, operační program Výzkum a vývoj pro inovace. V Brně dne 29.5.2013 .......................................... podpis autora V Table of Contents 1. SIGNALING SYSTEM 7 (SS7) ....................................................................................................................... 8 1.1 Introduction .................................................................................................................................. 8 1.2. Network structure .............................................................................................................................. 8 1.3. Protocol stack model ......................................................................................................................... 9 1.4 MTP layers ......................................................................................................................................... 10 1.4.1. MTP1 ......................................................................................................................................... 10 1.4.2 MTP2 .......................................................................................................................................... 10 1.4.3 MTP3 .......................................................................................................................................... 11 1.5. ISDN User Part Layer ........................................................................................................................ 11 2. Transferring signaling system SS7 over IP networks ............................................................................... 14 2.1 SIGTRAN protocol suite ..................................................................................................................... 14 2.2 SCTP transport protocol .................................................................................................................... 15 2.3 M2PA adaptation protocol ............................................................................................................... 16 2.4 M2UA: User Adaptation Layer .......................................................................................................... 17 2.5 M3UA: MTP Level 3 User Adaptation Layer ...................................................................................... 17 2.6 SUA Protocol Adaptation .................................................................................................................. 18 2.7 SIP-T interfacing ................................................................................................................................ 19 2.8 Transport Protocol BICC .................................................................................................................... 19 2.8.1. BICC protocol suite .................................................................................................................... 21 2.8.2Setting up a call ........................................................................................................................... 21 3. YATE ........................................................................................................................................................ 23 3.1. Installation package YATE